2014年,3D打印的时代来了吗?
你看过美剧《实习医生格蕾》第十季吗？剧里面刚出生的小宝宝得了严重的心脏病，植入的导管发生了排异反应，医生们冒险用以前从未使用的技术——3D打印的办法，打印出了小宝宝需要的生物导管，救了孩子的一条命。
无数个这样的故事让3D打印技术蒙上了一层又一层神秘的面纱，似乎它离我们好近好近，又好像离我们好远好远。3D打印究竟是怎么工作的？3D打印什么都能打吗？3D打印能打出个一模一样的人吗？3D打印是不是价格贵得超乎想象……带着一系列的问题，本报记者采访了位于高新区的中国科技大学先进技术研究院，亲眼看到3D打印是怎样工作的，也看到了刚刚用3D打印机“生产”出的产品。别急，为了帮助读者朋友的理解，让我们先来了解一下3D打印的发展历史及相关知识。
萌芽期
3D打印源自100多年前美国研究的照相雕塑和地貌成形技术，上世纪80年代已有雏形，其学名为“快速成型”。它的最早的3D打印机原理是:把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。打印出的产品，可以即时使用。这一技术被美国德州大学奥斯汀分校的卡尔Deckard博士开发出来并获得专利。1979年，类似过程由RF Housholder得到专利，但没有被商业化。
经过十几年的沉寂，1994年，几个来自MIT（麻省理工学院）的科研和技术专家发明了3D打印技术并申请了专利。1997年，为了将这项技术推向市场，Z Corporation公司正式成立。
成长期
在经过20-30年的萌芽期，3D打印进入快速成长期。
2011年9月
BBC NEWS报道，德国弗劳恩霍夫研究所的一个小组，使用3D打印技术和一种称为“多光子聚合技术”，成功地打印出人造血管。通过这一过程打印出来的血管可以与人体组织相互“沟通”，不会遭器官排斥。打印时使用的“墨水”是生物分子与人造聚合体。
2011年10月
2011年10月，一辆名为“Urbee”的汽车在加拿大温尼伯艺术画廊举行的展会上首次公开亮相，它包括玻璃嵌板在内的所有外部组件都是通过3D打印设备生产的。它用电和汽油作为混合动力，车速可达每小时100公里至110公里。
2011年12月
Theo Jansen展示一套采用“3D打印机”制作的风动机械装置，唯一使用的材料就是PVC。这个机械装置需要通过风驱动上面的大扇叶，带动内部的机械齿轮让装置行走，就像一个多足的机器人在那里爬行。
2012年
2012年的TED大会上，能打印出肾的3D打印机使人眼前一亮。这次打印出的肾组织只是一个雏形，但神奇的效果却产生了震撼效应。
2012年3月
来自维也纳科技大学的研究人员推出了“纳米级”3D打印机，它打印出的微型F1赛车模型甚至比一粒沙子还要小，在显微镜下却能看得清清楚楚。
飞速发展期
当我们觉得3D打印这项技术好像还在天上那么远时，中科大的科研人员满怀信心地预言：2014年的夏天（或稍晚一点）很可能就是3D技术爆炸式发展的起爆点。
科研人员的预言不是没有根据的。近期，中国的3D打印成果不断涌现，据中科大的杨周旺教授和刘利刚教授介绍，兰州已开发出了3D打印出的沙盘，杭州已成功地将3D技术用在牙齿修复上，青岛甚至已经打印出了人体肾脏器官，上周许多媒体又报道了上海做出了3D打印的房屋……而咱们合肥也没有落在后面，中科大数学院系的研究人员已经开发出了有自主知识产权的3D打印软件，将模型或图纸扫入电脑后，软件将自动建立3D模型、自动生成最节约材料的打印模式、自动寻找最节约材料的支撑点，并自动打印生成物品，这款软件的特点是省材、方便，目前正在申请专利，这一软件一旦推广开来，再加上3D打印机越来越便宜，3D打印立马就会变得像做大头贴那样简单、便宜、随心所欲。
3D打印的瓶颈正在被突破
一是材料，目前最常用的材料分普通材料、纳米材料和生物分子材料三种，其中，普通材料中用得最多的是ABS塑料，其次有尼龙粉末、玻璃填充聚胺、光敏树脂、银、钛、钢、蜡、干膜等等。随着材料科学的发展，可用于3D打印的材料越来越多，价格也越来越低。
二是相关软件的开发和利用。如今用于平面设计与图片处理的软件非常成熟，如photoshop等等，但是，3D打印要复杂得多，用于3D打印的建模软件严重滞后，这严重影响了这项技术的推广和应用。如今，中科大开发的拥有自主知识产权的软件已申请专利，除了方便以外，该软件在准确计算打印厚度上有着显著的创新性，它可以节约打印耗材、缩短打印时间。相信不久的将来，软件这个瓶颈也会被打破。
三是价格。3D打印机的种类很多，有粉末烧结型打印机，有挤塑型打印机等等，价格差距很大。其价格原本是3D技术发展的一个瓶颈，然而在过去几年里迅速下跌，从每台售价一度高达2万美元下降至目前的1000美元左右，最便宜的大约只要3000元人民币，3D打印机进入普通家庭已经不远了。
四是教育。3D打印的普及离不开公众的参与，但是现在该项技术还被大多数人认为是高不可攀的。美国弗吉尼亚大学现在正在夏洛茨维尔市的幼儿园到12年级的各个年龄的学生中推广该技术，该校的教授兼科技和教师教育中心主任的格兰·布尔（Glen L. Bull）表示：“我们将3D打印机带入课堂，比如我们教幼儿园的孩子们如何设计和打印弹弓，然后孩子们就会分析如何把弹弓设计得更有效率。我们认为，美国的每个学校都将在未来几年里在课堂上配备3D打印机。”
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